血清促甲状腺激素偏低通常是由甲状腺功能亢进症引起的。比如在Graves病患者中，约有80%会出现血清促甲状腺激素偏低的情况。
一、甲状腺功能亢进症相关
自身免疫因素： 机体免疫系统出现异常，产生了针对甲状腺的自身抗体，如促甲状腺激素受体抗体（TRAb）。这种抗体可以刺激甲状腺细胞过度分泌甲状腺激素，使得血液中甲状腺激素水平升高，进而反馈抑制垂体分泌促甲状腺激素，导致血清促甲状腺激素偏低。遗传因素： 研究发现，甲状腺功能亢进症具有一定的遗传易感性。如果家族中有甲状腺功能亢进症患者，那么亲属患该病的风险会相对增加，而血清促甲状腺激素偏低在甲状腺功能亢进症患者中较为常见。
二、垂体病变相关
垂体瘤： 垂体微腺瘤等垂体病变可能会影响促甲状腺激素的分泌。垂体瘤会干扰垂体正常的内分泌功能，导致促甲状腺激素分泌减少，从而出现血清促甲状腺激素偏低的情况。例如，垂体泌乳素瘤有时也可能伴随促甲状腺激素分泌异常，进而引起血清促甲状腺激素偏低。垂体功能减退： 各种原因导致垂体功能受损，使得促甲状腺激素的分泌量减少。如垂体受到外伤、手术损伤或者发生缺血性坏死等情况，都可能影响垂体分泌促甲状腺激素，使得血清促甲状腺激素水平降低。
三、其他因素相关
药物影响： 某些药物也可能导致血清促甲状腺激素偏低。比如长期使用大剂量的糖皮质激素，会抑制下丘脑 - 垂体 - 甲状腺轴的功能，使促甲状腺激素分泌减少。还有些含有碘的药物，过量使用时也可能干扰甲状腺激素的正常调节，导致血清促甲状腺激素偏低。甲状腺炎： 亚急性甲状腺炎在发病过程中，甲状腺组织受到炎症破坏，甲状腺激素释放增加，反馈抑制垂体促甲状腺激素分泌，从而出现血清促甲状腺激素偏低的情况。另外，慢性淋巴细胞性甲状腺炎（桥本病）在早期也可能有血清促甲状腺激素偏低的表现，不过后期可能会出现甲状腺功能减退的情况。